La Litosfera

Enviado por engelsofia01

La litosfera es la capa externa de la Tierra y está formada por materiales sólidos, engloba la corteza continental, de entre 20 y 70 Km. de espesor, y la corteza oceánica o parte superficial del manto consolidado, de unos 10 Km. de espesor. Se presenta dividida en placas tectónicas que se desplazan lentamente sobre la astenosfera, capa de material fluido que se encuentra sobre el manto superior.

Las tierras emergidas son las que se hallan situadas sobre el nivel del mar y ocupan el 29% de la superficie del planeta. Su distribución es muy irregular, concentrándose principalmente en el Hemisferio Norte o continental, dominando los océanos en el Hemisferio Sur o marítimo.

La litosfera conforma la parte sólida de la corteza terrestre. Como hemos visto, los elementos que en ella predominan son oxígeno (O), azufre (S), aluminio (Al), hierro (Fe), calcio (Ca), sodio (Na), potasio (k) y magnesio (Mg), de ahí que los compuestos más comunes están formados en primer lugar por oxígeno, como los óxidos. Además de este elemento, otros contienen silicio, formando silicatos, y otros más incorporan también aluminio en los alumino-silicatos.

Una de las clasificaciones más útiles de los elementos los agrupa en tres grandes sistemas.

1. Elementos siderófilos. Se encuentran en forma metálica como el oro (Au), el platino (Pt) y la plata (Ag).

2. Elementos calcófilos. Se encuentran en forma de sulfuros, como el hierro (Fe), el cobre (Cu), el plomo (Pb) y el mercurio (Hg).

3. Elementos litófilos. Se encuentran formando silicatos, como el aluminio (Al), el calcio (Ca) y el magnesio (Mg).

Esta clasificación indica la forma más común en la que se encuentran los elementos en la Tierra

El estudio de los compuestos químicos en la litosfera correspondería principalmente al área de los silicatos, ya que ellos representan 95% de todos los minerales en esta capa (rocas, arenas, arcillas, etc.). Sin embargo, preferimos abordar el estudio de los metales, porque han sido más importantes para el desarrollo de la humanidad.

Formación del Suelo

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Naturaleza del suelo

Los componentes primarios del suelo son:

1) compuestos inorgánicos, no disueltos, producidos por la meteorización y la descomposición de las rocas superficiales;

2) los nutrientes solubles utilizados por las plantas;

3) distintos tipos de materia orgánica, viva o muerta y

4) gases y agua requeridos por las plantas y por los organismos subterráneos.

La naturaleza física del suelo está determinada por la proporción de partículas de varios tamaños. Las partículas inorgánicas tienen tamaños que varían entre el de los trozos distinguibles de piedra y grava hasta los de menos de 1/40.000 centímetros. Las grandes partículas del suelo, como la arena y la grava, son en su mayor parte químicamente inactivas; pero las pequeñas partículas inorgánicas, componentes principales de las arcillas finas, sirven también como depósitos de los que las raíces de las plantas extraen nutrientes. El tamaño y la naturaleza de estas partículas inorgánicas diminutas determinan en gran medida la capacidad de un suelo para almacenar agua, vital para todos los procesos de crecimiento de las plantas.

La parte orgánica del suelo está formada por restos vegetales y restos animales, junto a cantidades variables de materia orgánica amorfa llamada humus. La fracción orgánica representa entre el 2 y el 5% del suelo superficial en las regiones húmedas, pero puede ser menos del 0.5% en suelos áridos o más del 95% en suelos de turba.

El componente líquido de los suelos, denominado por los científicos solución del suelo, es sobre todo agua con varias sustancias minerales en disolución, cantidades grandes de oxígeno y dióxido de carbono disueltos. La solución del suelo es muy compleja y tiene importancia primordial al ser el medio por el que los nutrientes son absorbidos por las raíces de las plantas. Cuando la solución del suelo carece de los elementos requeridos para el crecimiento de las plantas, el suelo es estéril.

Los principales gases contenidos en el suelo son el oxígeno, el nitrógeno y el dióxido de carbono. El primero de estos gases es importante para el metabolismo de las plantas porque su presencia es necesaria para el crecimiento de varias bacterias y de otros organismos responsables de la descomposición de la materia orgánica. La presencia de oxígeno también es vital para el crecimiento de las plantas ya que su absorción por las raíces es necesaria para sus procesos metabólicos.

Rocas igneas

 Se originan a partir de un magma (rocas fundidas a muy alta temperatura). El término ígneo deriva del latín igneus, es decir, ardiente. Las rocas ígneas se solidifican cuando se enfría el magma, sea bajo tierra o en la superficie. Las más antiguas tienen al menos 3.960 millones de años, mientras que las más jóvenes apenas se están formando en estos momentos. El granito es la roca ígnea más corriente, aunque existen más de 600 tipos. Hay dos tipos de rocas ígneas que se distinguen porque en un caso el magma alcanza la superficie terrestre antes de enfriarse y endurecerse, y en el otro no. El magma que cristaliza bajo tierra forma rocas ígneas intrusivas. El que alcanza la superficie antes de solidificarse forma las rocas ígneas extrusivas.

- Rocas ígneas intrusivas : Las rocas ígneas que se forman en profundidad se enfrían más lentamente que las formadas en superficie, por lo que tienden a ser de grano más grueso y no contienen inclusiones gaseosas o de vidrio. Los grandes cristales normalmente se empaquetan de forma compacta, confiriendo un aspecto granuloso a la roca. Hay dos tipos de rocas ígneas intrusivas. Las hipoabisales se forman justo debajo de la superficie, normalmente en diques y sills. Las rocas plutónicas se forman a mayor profundidad y se emplazan en forma de plutones y batolitos. Las rocas ígneas intrusivas quedan expuestas a la superficie si las rocas que las cubren desaparecen por efecto de la erosión.

- Rocas ígneas extrusivas : Si el magma alcanza la superficie terrestre antes de enfriarse, forma rocas ígneas extrusivas de grano fino, también llamadas rocas volcánicas, ya que el magma surge por los volcanes. Las rocas ígneas extrusivas tienen formas fluidas y cristales de poco tamaño que crecen rápidamente, y suelen contener inclusiones de vidrio y de gas.

- Composición : Las rocas ígneas están compuestas esencialmente por silicatos, generalmente ortosa, plagioclasa, cuarzo, mica biotita, olivino, anfíboles y piroxenos. Cada tipo de roca ígnea contiene distintas proporciones de estos minerales.

- Clasificación : Las rocas ígneas se clasifican según la cantidad de sílice que contienen. También se pueden agrupar por el tamaño de los cristales. El tipo de magma, la forma en que viaja hasta la superficie y la velocidad de enfriamiento determinan la composición y características como el tamaño del grano, la forma de los cristales y el color. El tamaño del grano indica si una roca ígnea es intrusiva (de grano grueso) o extrusiva (de grano fino). Las primeras, como el gabro, tienen cristales de más de 5 mm de diámetro; las rocas de grano medio, como la dolerita, tienen cristales de entre 0,5 y 5 mm de tamaño; por último, las de grano fino, como el basalto, tienen cristales de menos de 0,5 mm. La forma de los cristales es otro indicador del origen de la roca. Un enfriamiento lento permite que los minerales tengan tiempo de desarrollar cristales bien formados (idiomórficos). Un enfriamiento rápido sólo permite la aparición de cristales mal formados (alotriomórficos). El color puede ayudar a establecer la composición química de una roca. Las ácidas de color claro contienen más del 65 por ciento de sílice. Las básicas son oscuras, tienen un bajo contenido en sílice y una mayor proporción de minerales ferromagnesianos oscuros y densos como la augita. Las intermedias se sitúan entre las dos anteriores en cuanto a composición y, por lo tanto, también en color.

Rocas sedimentarias

 Se forman en la superficie terrestre o cerca de ella. Normalmente, la roca se fragmenta y se disuelve por acción de la meteorización y la erosión, las partículas se sedimentan y los minerales disueltos cristalizan a partir del agua y forman sedimentos. Los componentes de la roca fragmentada son transportados por el agua y el hielo y, enterrados a poca profundidad, se convierten en nuevas rocas. Las rocas sedimentarias se disponen en capas, las más recientes situadas sobre las más antiguas, lo que permite a los geólogos conocer la edad relativa de cada capa. Las rocas sedimentarias suelen contener fósiles, que pueden ser de utilidad tanto para datar las rocas como para determinar su origen. Existen tres grupos principales: orgánicas, detríticas y químicas.

- Rocas sedimentarias orgánicas : Las rocas sedimentarias orgánicas se forman a partir de restos vegetales o animales. Por lo general contienen fósiles, y algunas están compuestas casi íntegramente de restos de seres vivos. Por ejemplo, el carbón se forma a partir de capas de material vegetal comprimido. La mayor parte de la piedra caliza procede de restos de criaturas marinas.

- Rocas sedimentarias detríticas : Las rocas sedimentarias detríticas están constituidas por partículas de rocas más antiguas que pueden estar situadas a cientos de kilómetros. Las rocas de origen se fragmentan debido a la lluvia, la nieve o el hielo, y las partículas resultantes son arrastradas y depositadas como sedimentos en desiertos, en playas o en los lechos de océanos, lagos y ríos. Las rocas detríticas se clasifican de acuerdo con el tamaño de las partículas que contienen. La arenisca es un ejemplo de roca sedimentaria detrítica.

- Rocas sedimentarias químicas : Las rocas sedimentarias químicas se forman a partir de minerales disueltos en el agua. Cuando el agua se evapora o se enfría, los minerales disueltos pueden precipitar y formar depósitos que pueden acumularse con otros sedimentos o formar rocas por su cuenta. Las sales son un ejemplo habitual de rocas sedimentarias químicas.

- Formación de rocas sedimentarias : El proceso que convierte los sedimentos no consolidados en roca se denomina litificación. A diferencia de las rocas metamórficas, las sedimentarias se forman cerca de la superficie terrestre, bajo presiones y temperaturas relativamente bajas. Los sedimentos más antiguos quedan enterrados bajo las nuevas capas y se van endureciendo gradualmente por la compactación y la cementación. La compresión que sufren esos sedimentos para formar rocas se denomina compactación. A medida que se van amontonando las capas de sedimentos, las más inferiores van quedando aplastadas por el peso de las superiores. El grado de compresión que pueden soportar depende del tipo de sedimento. El sedimento de grano fino se puede reducir a una décima parte de su grosor original en un proceso del que se obtiene la argilita (roca constituida por arcillas), mientras que la arena se puede comprimir muy poco. Los sedimentos suelen contener una gran cantidad de agua entre las partículas que se expulsan durante la compactación. Los componentes minerales disueltos pueden cristalizar a partir de esa agua y cementar los sedimentos. Los cementos minerales más comunes son la calcita y el cuarzo.

- Clasificación de las rocas sedimentarias : La apariencia de una roca sedimentaria queda determinada por las partículas que contiene. Características como el tamaño y la forma del grano o la presencia de fósiles pueden ayudar a clasificar este tipo de rocas. El tamaño de los granos de las rocas sedimentarias varía mucho, desde grandes cantos hasta las minúsculas partículas de arcilla. Los conglomerados y las brechas, compuestos de guijarros y cantos rodados, son las rocas sedimentarias de grano más grueso; la arenisca está formada por partículas del tamaño de granos de arena y el esquisto es la roca sedimentaria de grano más fino. La forma de los granos que integran las rocas sedimentarias depende de cómo éstos se han transportado. La erosión del viento crea partículas de arena esféricas y guijarros angulosos. La del agua origina partículas de arena angulosas y guijarros esféricos. Los fósiles son restos animales o vegetales conservados en capas de sedimentos. El tipo de fósil que contiene una roca indica su origen. Por ejemplo, un fósil marino sugiere que la roca se formó a partir de sedimentos depositados en el lecho oceánico. Los fósiles suelen aparecer principalmente en rocas sedimentarias, nunca en las ígneas y raramente en las metamórficas.

Rocas metamórficas

 En la profundidad de la corteza terrestre, las temperaturas y las presiones son altísimas. Dentro de nuestro planeta, el grupo de minerales que compone una roca se puede transformar en otro que sea estable a presiones y temperaturas superiores. Las rocas situadas cerca de un cuerpo de magma caliente se pueden transformar por la acción del calor. Las rocas que han sido enterradas a gran profundidad por la acción de placas tectónicas convergentes pueden transformarse por el aumento de la presión y de la temperatura. Ese cambio se denomina metamorfismo, un proceso que puede modificar cualquier tipo de roca, sea sedimentaria, ígnea o incluso metamórfica. Por ejemplo, la piedra caliza, que es sedimentaria, puede convertirse en mármol, y el basalto, que es ígneo, en una roca verde, anfibolita o eclogita.

- Temperatura y presión : Cuanto mayor sea la profundidad a la que esté enterrada una roca, más calor y mayor temperatura soportará. Con cada kilómetro de profundidad la temperatura aumenta unos 25°C y la presión, unas 250 atmósferas. El aumento de la temperatura y de la presión puede transformar las rocas en dos aspectos: pueden cambiar el conjunto de los minerales presentes en la roca preexistente (la paragénesis) y formar un conjunto nuevo, y también pueden cambiar el tamaño, la forma y la disposición de los cristales en la roca. Ambos procesos pueden causar la destrucción de los cristales preexistentes y generar cristales nuevos por recristalización. El metamorfismo tiene lugar con temperaturas de 250 a 800°C; con temperaturas superiores a 650°C, las rocas se pueden fundir para formar magma y una roca "mixta" denominada migmatita.

- Metamorfismo regional : A medida que se forman las montañas, grandes cantidades de roca se deforman y se transforman debido a un proceso llamado metamorfismo regional. Las rocas enterradas a poca profundidad descienden a mayores profundidades, donde a temperaturas y presiones superiores se pueden formar nuevos minerales. Una zona que ha sufrido el proceso de metamorfismo regional puede ocupar miles de kilómetros cuadrados. Este tipo de metamorfismo se clasifica en grado bajo, medio y alto en función de las temperaturas alcanzadas. La pizarra, el esquisto y el gneis son ejemplos de rocas afectadas por el metamorfismo regional.

- Metamorfismo de contacto : El metamorfismo de contacto se da cuando las rocas son calentadas por un cuerpo de magma. Los fluidos liberados por ese proceso pueden atravesar las rocas y seguir transformándolas. La zona afectada situada en torno a una intrusión ígnea o un flujo de lava se denomina aureola. Su tamaño depende del de la intrusión y de la temperatura del magma. Los minerales de la roca original pueden transformarse de modo que la roca metamórfica resultante sea más cristalina, y en el proceso pueden desaparecer componentes, como los fósiles. Las corneanas son el resultado habitual del metamorfismo de contacto.

- Metamorfismo dinámico : El metamorfismo dinámico es una forma secundaria de metamorfismo que se da cuando las rocas son comprimidas a causa de los grandes movimientos de la corteza terrestre, en especial a lo largo de sistemas de fallas. Grandes masas de roca se superponen a otras rocas y, en los puntos donde entran en contacto, se forman unas rocas metamórficas denominadas milonitas.

- La clasificación de las rocas metamórficas : Las rocas metamórficas presentan una serie de características comunes. El análisis de la estructura, el tamaño del grano y el contenido mineral puede ayudar a clasificar estas rocas. El término textura hace referencia a cómo se orientan los minerales en el seno de una roca metamórfica. La orientación de los cristales indica si la roca se ha formado como consecuencia de un aumento de presión y de temperatura, o bien, sólo por un incremento de esta última. En las rocas metamórficas de contacto, los minerales suelen estar ordenados al azar. En las de metamorfismo regional, la presión a la que se ha visto sometida la roca suele provocar que determinados minerales se alineen. El tamaño de los cristales refleja el grado de calor y presión al que se ha expuesto la roca. En general, cuanto más altas hayan sido la presión y la temperatura, mayores serán los cristales. Por ejemplo, la pizarra, que se forma bajo poca presión, es de grano fino; el esquisto, que se forma a temperaturas y presiones moderadas, es de grano medio; y el gneis, formado a altas temperaturas y presiones, es de grano grueso. La presencia de determinados minerales en las rocas metamórficas puede ayudar en el proceso de identificación. El granate y la cianita se dan en el gneis y el esquisto, mientras que en la pizarra suelen encontrarse cristales de pirita.

La diferencia entre y meteorización. Entendemos por meteorización la rotura o la disgregación de una roca sobre la superficie de la Tierra, en la que se formas un manto de roca alterada, regolito, que permanece in situ. El concepto de erosión incluyen la denudación o degradación, es decir, la meteorización y el transporte del material.

Corresponden al conjunto de desigualdades que constituyen el relieve de nuestro planeta. Estas desigualdades no son uniformes, hay eminencias y depresiones. Las más grandes depresiones o concavidades de la Tierra están cubiertas por agua, formando océanos y mares; el nivel del mar se toma como punto de referencia.

Existe el relieve continental y el relieve submarino.

Relieve Continental

Las principales formas del relieve continental son:

1) Montañas: Son las formas más elevadas del relieve, es decir, son las más grandes elevaciones del terreno. Lo común es que estén dispuestas en cadenas de gran longitud, llamadas Cordilleras. En algunos casos de una cordillera principal se desprenden cordones que se extienden en diversas direcciones.

Cuando las montañas de una región forman un conjunto poco definido en cuanto a su dirección y disposición, constituyen un macizo. Los lugares elevados donde parecen converger varias cadenas se llaman nudos.

Es muy raro que las cadenas montañosas ocupen el centro de los continentes. La mayoría se distribuye en la periferia, casi siempre al borde del océano, y aunque forman una alineación continuada nunca conservan una dirección recta.

2) Cordillera: Son agrupaciones o conjuntos de montañas que se hallan en cadenas. En América del Sur, bordeando el Océano Pacífico, se encuentra la gran cordillera de los Andes.

3) Cerros o Colinas: Son pequeñas y suaves elevaciones de la Tierra, que pueden presentarse aisladas o agrupadas.

4) Mesetas: Son llamadas también altiplanos, por ser relieves casi planos o planos y por hallarse a cierta altura con respecto al nivel del mar (200-5000). En nuestro continente, existe un enorme altiplano que se halla compartido entre Chile, Perú y Bolivia.

Las mesetas en algunos casos tienen una población densa, cuando sus condiciones climáticas son favorables.

5) Llanuras: Corresponden a relieves que se hallan a poca altura sobre el nivel del mar, menos de 200 metros, pero siguen recibiendo el mismo nombre aun cuando se eleven suavemente hasta 300 metros o poco más, para ponerse en contacto con una zona montañosa y que además son sectores planos, tienen un escaso desnivel y su pendiente es suave. Son muy usadas para los distintos cultivos. En la región de la pampa argentina existen extensas llanuras dedicadas a los cultivos.

Son superficies totalmente horizontales o levemente onduladas.

6) Valles: Son sectores planos rodeados de cerros o montañas por los cuales atraviesa un río (nosotros vivimos en el Valle Central, el cual está rodeado por la Cordillera de Los Andes y por la Cordillera de La Costa siendo atravesado por el río Mapocho).

7) Depresiones: Corresponden a los distintos sectores hundidos de la superficie terrestre, es decir, son regiones de hundimiento (se hallan bajo el nivel del mar o bien bajo en nivel de las regiones circundantes). Por ejemplo, la depresión intermedia en Chile, entre las cordilleras, la de los Andes y la de la Costa.

Los distintos tipos de relieve terrestre se muestran en el siguiente esquema:

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Relieve Submarino

El fondo oceánico presenta iguales accidentes geográficos que el suelo de los continentes. Innumerables exploraciones científicas han revelado la existencia de un relieve submarino con rasgos característicos. En el relieve submarino, protegido por las aguas, no actúan los agentes erosivos (de desgaste), por lo cual predominan las formas redondeadas, niveladas, de suaves pendientes.

Si bien en el suelo submarino prevalecen las extensiones llanas, las últimas exploraciones oceánicas han revelado la existencia de relieves montañosos, de carácter volcánico, muy escarpados.

En los océanos se pueden considerar las siguientes regiones naturales:

a) Plataforma Continental: de 0 a – 200 metros

b) Región Batial: de – 200 a – 1.000 metros

c) Fosas Abisales o fosas Marinas: de – 5.000 a – 11.000 metros

a) Plataforma Continental: Se considera desde la superficie del agua (nivel del mar en la línea costera) hasta alcanzar los 200 metros de profundidad. Los continentes no terminan de golpe en las orillas del mar, sino que continúan debajo del agua, formando un zócalo en suave o rápido declive. La plataforma submarina guarda estrecho parecido con el relieve continental cercano.

b) Región batial: Se extiende desde donde termina la plataforma continental o submarina (borde continental) hasta los – 1.000 metros. A partir del borde, el suelo marino tiene un declive abrupto muy acentuado; esta pendiente rápida se conoce con el nombre de talud.

c) Región abisal: Se extiende desde los – 1.000 metros hasta los – 5.000. Esta región se llama también zona pelágica; en este fondo oceánico predominan los depósitos de origen orgánico, es decir, los formados con restos de animales o vegetales reducidos a finísimo polvo y llamados fangos.

d) Fosas: Después de los – 5.000 metros se encuentran cavidades muy estrechas, pero de gran extensión, llamadas fosas. Las mayores profundidades oceánicas se han medido en esas fosas, que se encuentran en zonas fuertemente dislocadas o de grandes plegamientos. Abundan especialmente en el océano Pacífico, en el borde exterior de las guirnaldas insulares que enfrentan al continente asiático.

Los continentales no tiene plataformas submarina (es de escaso desarrollo) en aquellos de sus litorales en que se elevan cadenas montañosas; en estos casos, el suelo submarino es un talud brusco, que baja rápidamente hasta insondables profundidades.

Engel Sofia de Baros Bustamante